ConcurrentMap、ConcurrentHashMap原理

源码解析

ConcurrentMap 首先这个是一个接口,继承了Map接口
public interface ConcurrentMap<K, V> extends Map<K, V>
这个其中除了重写的方法外,主要扩展了四个方法,这四个方法分别为:

V putIfAbsent(K key, V value);
新增一个元素,如果map中已经存在了key值相等的,那么不替换,相当于啥也没干

boolean remove(Object key, Object value);
删除一个元素,Map中key和value值都存在且相等时删除,否则不删除

boolean replace(K key, V oldValue, V newValue);
更新一个元素,Map中key和value值都存在且相等时更新,否则不更新

V replace(K key, V value);
也是更新一个元素,与上一个的区别时不需要判断value是否相等,只需判断key存在时就替换value

下面我们来看看主要实现了ConcurrentMap接口的ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap

我们来看看四个方法的实现
首先是putIfAbsent

    public V putIfAbsent(K key, V value) {
        return putVal(key, value, true);
    }

可以看到 其中其实是调用了putVal方法 其中参数onlyIfAbsent为ture,也就是说,当这个值为true时,key存在时不替换原先的value,为false时才替换。
那么来看看putVal的具体实现 配上了注释

final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
       //首先判断key和value是否为空,为空抛出空指针异常
        if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
       //得到key的hash值
        int hash = spread(key.hashCode());
        int binCount = 0;
        for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
            Node<K,V> f; int n, i, fh;
          //判断当前的tab是否为空,为空则初始化一个大小为16的tab
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
                tab = initTable();
         //判断当前tab下标位置是否为null 为null直接插入
            else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
                if (casTabAt(tab, i, null,
                             new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
                    break;                   // no lock when adding to empty bin
            }
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                tab = helpTransfer(tab, f);
            else {
                V oldVal = null;
                //给当前节点上锁,实现线程安全
                synchronized (f) {
                    //再次判断当前的节点是否与之前一样,因为可能在同一时间map被其他线程修改过
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
                        if (fh >= 0) {
                            binCount = 1;
                           //遍历当前节点
                            for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
                                K ek; 
                            //判断当前节点是否相等
                                if (e.hash == hash &&
                                    ((ek = e.key) == key ||
                                     (ek != null && key.equals(ek)))) {
                                    oldVal = e.val;
                                  //onlyIfAbsent根据一开始传入的值来判断是否更新value值,为true表示不更新直接跳过并退出
                                    if (!onlyIfAbsent)
                                        e.val = value;
                                    break;
                                }
                                Node<K,V> pred = e;
                                //如果没找到,且当前节点的下一个节点为空 则直接添加一个新的节点
                                if ((e = e.next) == null) {
                                    pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
                                                              value, null);
                                    break;
                                }
                            }
                        }
                        //判断如果当前节点是否属于红黑树
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            Node<K,V> p;
                            binCount = 2;
                            if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                           value)) != null) {
                                oldVal = p.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    p.val = value;
                            }
                        }
                    }
                }
                if (binCount != 0) {
                   // 判断是否需要转为红黑树存储
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                        treeifyBin(tab, i);
                    if (oldVal != null)
                        return oldVal;
                    break;
                }
            }
        }
        addCount(1L, binCount);
        return null;
    }

看看remove方法

    public boolean remove(Object key, Object value) {
        //判断传入的key是否为null
        if (key == null)
            throw new NullPointerException();
        return value != null && replaceNode(key, null, value) != null;
    }

可以看到 ,主要调用了 主要是调用了replaceNode方法

final V replaceNode(Object key, V value, Object cv) {
       //计算key的hash值
        int hash = spread(key.hashCode());
        for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
            Node<K,V> f; int n, i, fh;
           //判断map中是否有存储这个key值 主要为这个部分 (f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) 
            if (tab == null || (n = tab.length) == 0 ||
                (f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null)
                break;
            else if ((fh = f.hash) == MOVED)
                tab = helpTransfer(tab, f);
            else {
                V oldVal = null;
                boolean validated = false;
                //对当前的节点上锁,实现线程安全
                synchronized (f) {
                    //再次判断当前的节点是否与之前一样,因为可能在同一时间map被其他线程修改过
                    if (tabAt(tab, i) == f) {
                        if (fh >= 0) {
                            validated = true;
                           // 遍历
                            for (Node<K,V> e = f, pred = null;;) {
                                K ek;
                                //进行判断,首先进行key的判断
                                if (e.hash == hash &&
                                    ((ek = e.key) == key ||
                                     (ek != null && key.equals(ek)))) {
                                    V ev = e.val;
                                    //在进行value的判断,
                                    if (cv == null || cv == ev ||
                                        (ev != null && cv.equals(ev))) {
                                        oldVal = ev;
                                      // 根据传入的参数进行判断,是进行修改或者是删除操作
                                        if (value != null)
                                            e.val = value;
                                        else if (pred != null)
                                            pred.next = e.next;
                                        else
                                            setTabAt(tab, i, e.next);
                                    }
                                    break;
                                }
                                pred = e;
                                if ((e = e.next) == null)
                                    break;
                            }
                        }
                       //这里判断是否为红黑树,关于红黑树日后在进行深入探讨
                        else if (f instanceof TreeBin) {
                            validated = true;
                            TreeBin<K,V> t = (TreeBin<K,V>)f;
                            TreeNode<K,V> r, p;
                            if ((r = t.root) != null &&
                                (p = r.findTreeNode(hash, key, null)) != null) {
                                V pv = p.val;
                                if (cv == null || cv == pv ||
                                    (pv != null && cv.equals(pv))) {
                                    oldVal = pv;
                                    if (value != null)
                                        p.val = value;
                                    else if (t.removeTreeNode(p))
                                        setTabAt(tab, i, untreeify(t.first));
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
                if (validated) {
                    if (oldVal != null) {
                        if (value == null)
                            addCount(-1L, -1);
                        return oldVal;
                    }
                    break;
                }
            }
        }
        return null;
    }

在来看看replace方法

    public boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {
        if (key == null || oldValue == null || newValue == null)
            throw new NullPointerException();
        return replaceNode(key, newValue, oldValue) != null;
    }

    public V replace(K key, V value) {
        if (key == null || value == null)
            throw new NullPointerException();
        return replaceNode(key, value, null);
    }

其实内部也就是调用了replaceNode方法

那么其中三个参数分别表示key值,newValue新的value,和oldValue 原先的值

当newValue值为空时表示要删除,当newValue不为空表示要修改

总结

ConcurrentHashMap为什么效率比Hashtable来的高呢?
因为Hashtable内部是对整个map进行加锁,而ConcurrentHashMap内部是对其中的一个Node节点进行加锁,因此当进行增删改查时只要时为不同的一个Node的话,那么相互不影响,从而提升效率。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,670评论 5 460
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,928评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,926评论 0 320
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,238评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,112评论 4 356
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,138评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,545评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,232评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,496评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,596评论 2 310
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,369评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,226评论 3 313
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,600评论 3 299
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,906评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,185评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,516评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,721评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容